Aldringen av gummipolymermaterialer er vanligvis uadskillelig fra aldringstestkammeret. Detestkammer for ozonaldringer et essensielt testutstyr for gummimaterialer. Ozonaldringstestkammeret kan oppdage påliteligheten til gummiprodukter, oppdage defektene deres og deretter forbedre og forbedre produktets konkurranseevne, og dermed hjelpe bedrifter med å kontrollere kostnadene og øke fortjenesten.
BOTO er en produsent som spesialiserer seg på produksjon av miljøtestingsutstyr med mer enn 20 års bransjeerfaring.Temperatur- og fuktighetstestkammerserien, aldringstestkammerserien, mekanisk miljøtestmaskinog andre serier av testkamre er våre fordelaktige produkter. Hvis du har behov, vennligst kontakt oss i tide.
Polymermaterialer inkluderer plast, gummi, fiber, film, lim og belegg. På grunn av deres mange potensielle egenskaper som er overlegne tradisjonelle konstruksjonsmaterialer, brukes de i økende grad i militære og sivile felt. Polymermaterialer er lette i vekt, høye i styrke, gode i korrosjonsbestandighet og har gode beskyttende egenskaper. De er mye brukt i luftfart, biler, skip, infrastruktur, militære produkter og andre felt.
Men under prosessering, lagring og bruk, på grunn av de kombinerte effektene av interne og eksterne faktorer som lys, varme, oksygen, vann, høyenergistråling, kjemisk og biologisk erosjon, vil den kjemiske sammensetningen og strukturen til polymermaterialer gjennomgå en rekke endringer, og de fysiske egenskapene vil også forringes tilsvarende, slik som herding, klebrighet, sprøhet, misfarging, tap av styrke osv. Dette fenomenet kalles aldring av polymermaterialer. Essensen av aldring av polymermateriale refererer til endringene i fysisk struktur eller kjemisk struktur, som manifesteres som den gradvise nedgangen i materialets ytelse og tapet av dets bruksverdi.
Aldring og svikt av polymermaterialer har blitt et av nøkkelproblemene som begrenser videre utvikling og anvendelse av polymermaterialer.
Aldringsfenomen
På grunn av ulike polymervarianter og ulike bruksforhold er det ulike aldringsfenomener og egenskaper. For eksempel endrer landbruksplastfilm farge, blir sprø og har redusert gjennomsiktighet etter å ha blitt utsatt for sol og regn; flyplexiglass utvikler sølvstriper og har redusert gjennomsiktighet etter langvarig bruk; gummiprodukter mister elastisitet, stivner, sprekker eller blir myke og klissete etter langvarig bruk; maling mister glans, pudder, bobler og flasser etter langvarig bruk. Aldringsfenomenet kan oppsummeres i følgende fire endringer:
1. Endringer i utseende
Flekker, flekker, sølvstriper, sprekker, frost, pudderdannelse, klebrighet, vridning, fiskeøyne, rynker, krymping, svie, optisk forvrengning og endringer i optisk farge.
2. Endringer i fysiske egenskaper
Inkludert endringer i løselighet, hevelse, reologiske egenskaper og kuldebestandighet, varmebestandighet, vannpermeabilitet og luftpermeabilitet.
3. Endringer i mekaniske egenskaper
Endringer i egenskaper som strekkfasthet, bøyestyrke, skjærstyrke, slagstyrke, relativ forlengelse og spenningsavslapping.
4. Endringer i elektriske egenskaper
Slik som endringer i overflatemotstand, volummotstand, dielektrisk konstant og elektrisk nedbrytningsstyrke.
Aldringsfaktorer
De fysiske egenskapene til polymermaterialer er nært knyttet til deres kjemiske struktur og aggregatstruktur. Den kjemiske strukturen er en langkjedestruktur av makromolekyler forbundet med kovalente bindinger, og aggregatstrukturen er en romlig struktur der mange makromolekyler er ordnet og stablet av molekylære krefter, slik som krystallinsk, amorf og krystallinsk-amorf.
De intermolekylære kreftene som opprettholder aggregatstrukturen inkluderer ioniske bindingskrefter, metalliske bindingskrefter, kovalente bindingskrefter og van der Waals-krefter. Miljøfaktorer kan forårsake endringer i intermolekylære krefter, til og med kjedebrudd eller utskillelse av visse grupper, som til slutt vil ødelegge materialets aggregatstruktur og endre materialets fysiske egenskaper. Det er vanligvis to faktorer som påvirker aldring av polymermaterialer: indre faktorer og eksterne faktorer.
Interne faktorer
1. Kjemisk struktur av polymerer
Aldring av polymerer er nært knyttet til deres egen kjemiske struktur. De svake bindingsdelene av den kjemiske strukturen påvirkes lett av ytre faktorer og brytes til frie radikaler. Dette frie radikalet er utgangspunktet for å sette i gang frie radikalreaksjoner.
2. Fysisk form
Noen av de molekylære bindingene til polymerer er ordnet i rekkefølge, mens andre er uordnet. Ordnede molekylære bindinger kan danne krystallinske områder, og uordnede molekylære bindinger er amorfe områder. Morfologien til mange polymerer er ikke ensartet, men semi-krystallinsk, med både krystallinske og amorfe områder. Aldringsreaksjonen starter fra det amorfe området.
3. Stereoskopisk regularitet
Den stereoskopiske regulariteten til en polymer er nært knyttet til dens krystallinitet. Vanligvis har vanlige polymerer bedre aldringsmotstand enn tilfeldige polymerer.
4. Molekylvekt og dens generelle fordeling
Molekylvekten til en polymer har lite med aldring å gjøre, men fordelingen av molekylvekt har stor innflytelse på aldringsytelsen til polymeren. Jo bredere fordeling, jo lettere er det å eldes, fordi jo bredere fordeling, jo flere endegrupper, og jo lettere er det å forårsake aldringsreaksjoner.
5. Spormetallurenheter og andre urenheter
Når polymerer bearbeides, kommer de i kontakt med metaller, og spormetaller kan blandes inn, eller noen metallkatalysatorer kan forbli under polymerisasjonen, noe som vil påvirke initieringen av autooksidasjon (dvs. aldring).
Eksterne faktorer
1. Temperaturens påvirkning
Når temperaturen stiger, intensiveres bevegelsen av polymerkjeder. Når dissosiasjonsenergien til kjemiske bindinger er overskredet, vil det føre til termisk nedbrytning av polymerkjeder eller gruppeutskillelse. For tiden finnes det et stort antall litteraturrapporter om termisk nedbrytning av polymermaterialer; når temperaturen synker, påvirkes ofte materialets mekaniske egenskaper. De kritiske temperaturpunktene som er nært knyttet til mekaniske egenskaper inkluderer glassovergangstemperatur T, viskøs strømningstemperatur Tf og smeltepunkt Tm. Materialets fysiske tilstand kan deles inn i glasstilstand, høy elastisk tilstand og viskøs flyttilstand.
2. Påvirkning av fuktighet
Påvirkningen av fuktighet på polymermaterialer kan tilskrives svellingen og oppløsningen av vann på materialet, noe som endrer de intermolekylære kreftene som opprettholder aggregatstrukturen til polymermaterialet, og dermed ødelegger materialets aggregattilstand. Spesielt for ikke-tverrbundne amorfe polymerer er påvirkningen av fuktighet ekstremt åpenbar, noe som vil føre til at polymermaterialet sveller eller til og med går i oppløsning i aggregert tilstand, og dermed skade ytelsen til materialet; for krystallinske plaster eller fibre, på grunn av eksistensen av vannpenetrasjonsrestriksjoner, er påvirkningen av fuktighet ikke særlig åpenbar.
3. Påvirkning av oksygen
Oksygen er hovedårsaken til aldring av polymermaterialer. På grunn av permeabiliteten til oksygen er krystallinske polymerer mer motstandsdyktige mot oksidasjon enn amorfe polymerer. Oksygen angriper først de svake leddene på hovedkjeden av polymerer, slik som dobbeltbindinger, hydroksylgrupper, hydrogengrupper eller atomer på tertiære karbonatomer, og danner polymerperoksylradikaler eller peroksider, og får deretter hovedkjeden til å bryte i denne posisjonen. I alvorlige tilfeller synker polymerens molekylvekt betydelig, glassovergangstemperaturen synker, og polymeren blir klebrig. I nærvær av visse initiatorer eller overgangsmetallelementer som lett spaltes til frie radikaler, er det en tendens til å intensivere oksidasjonsreaksjonen.
4. Fotoaldring
Hvorvidt polymeren utsettes for lys og får molekylkjeden til å bryte avhenger av den relative størrelsen på lysenergi og dissosiasjonsenergi og følsomheten til polymerens kjemiske struktur for lysbølger. På grunn av tilstedeværelsen av ozonlaget og atmosfæren på jordoverflaten, er bølgelengdeområdet for sollys som kan nå bakken mellom 290nm og 4300nm. Bare lysbølgene i det ultrafiolette området har lysbølgeenergi som er større enn den kjemiske bindingsdissosiasjonsenergien, noe som vil føre til at de kjemiske bindingene til polymerer brytes.
For eksempel kan ultrafiolette bølgelengder på 300 nm til 400 nm absorberes av polymerer som inneholder karbonylgrupper og dobbeltbindinger, noe som forårsaker at makromolekylære kjeder brytes, kjemiske strukturer endres og materialegenskaper forringes; polyetylentereftalat har en sterk absorpsjon av 280nm ultrafiolette stråler, og nedbrytningsproduktene er hovedsakelig CO, H og CH; polyolefiner som bare inneholder CC-bindinger har ingen absorpsjon av ultrafiolette stråler, men i nærvær av en liten mengde urenheter, som karbonylgrupper, umettede bindinger, hydroperoksidgrupper, katalysatorrester, aromatiske hydrokarboner og overgangsmetallelementer, kan de fremme fotooksidasjon reaksjon av polyolefiner.
5. Påvirkning av kjemiske medier
Kjemiske medier kan bare spille en rolle når de trenger inn i det indre av polymermaterialer. Disse effektene inkluderer kovalente bindinger og sekundære bindinger. Effekten av kovalente bindinger manifesteres som kjedeklipping, tverrbinding, addisjon eller en kombinasjon av disse effektene av polymerkjeder. Dette er en irreversibel kjemisk prosess; selv om ødeleggelsen av sekundære bindinger av kjemiske medier ikke forårsaker endringer i den kjemiske strukturen, vil den samlede strukturen til materialet endres, noe som forårsaker tilsvarende endringer i dets fysiske egenskaper.
Fysiske endringer som miljøspenningssprekker, oppløsningssprekker og plastisering er typiske manifestasjoner av kjemisk mediumaldring av polymermaterialer.
Måten å eliminere oppløsningssprekker er å eliminere den indre spenningen til materialet. Gløding etter at materialet er dannet bidrar til å eliminere den indre spenningen til materialet. Plastisering er når det flytende mediet er i kontinuerlig kontakt med polymermaterialet. Samspillet mellom polymeren og det småmolekylære mediet erstatter delvis interaksjonen mellom polymerene, noe som gjør polymerkjedesegmentene lettere å bevege seg, noe som viser seg som en reduksjon i glassovergangstemperaturen, en reduksjon i styrke, hardhet og elastisitetsmodul til materialet, og en økning i forlengelsen ved brudd.
6. Biologisk aldring
Siden plastprodukter nesten alle bruker en rekke tilsetningsstoffer under prosessprosessen, blir de ofte en kilde til ernæring for mugg. Når mugg vokser, absorberer den næringsstoffer på overflaten og innsiden av plasten og blir til mycel, som også er en leder, og reduserer dermed isolasjonen til plasten, endrer vekten og flasser i alvorlige tilfeller. Metabolittene til muggvekst inneholder organiske syrer og giftstoffer, som vil gjøre overflaten til plasten klissete, misfarget, sprø, og redusere glattheten, og vil også føre til at personer som har langvarig kontakt med slik mugne plast får sykdommer.
Naturlige polysakkaridpolymerer og deres modifiserte forbindelser kan bearbeides til nedbrytbare engangsfilmer, ark, beholdere, skumprodukter, etc. gjennom blanding og modifikasjon med generell plast. Avfallet deres kan gradvis hydrolyseres til små molekylære forbindelser gjennom intervensjon av polysakkarid naturlige polymernedbrytningsenzymer som amylase som er mye tilstede i det naturlige miljøet, og til slutt spaltes til forurensningsfritt karbondioksid og vann, og returnerer til biosfæren. Basert på disse fordelene er polysakkarid naturlige polymerforbindelser representert av stivelse fortsatt en viktig komponent i nedbrytbar plast.
BOTO GROUP LTD. er en profesjonell produsent av ulike typer testutstyr i mer enn 20 år.
Hvis du har spørsmål, velkommen til vår fabrikk for veiledning!